CN107701310A - 一种烟气引流装置及烟气测量装置 - Google Patents

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CN107701310A CN201711124818.4A CN201711124818A CN107701310A CN 107701310 A CN107701310 A CN 107701310A CN 201711124818 A CN201711124818 A CN 201711124818A CN 107701310 A CN107701310 A CN 107701310A
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李成勤
赵光军
韩孟克
崔扬泽
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Abstract

本发明提供了一种烟气引流装置及烟气测量装置，该引流装置包括：底板以及盖合在底板上并与底板密封的盖板，底板朝向盖板的一侧设置有多个并排排列的第一凹槽；相邻的第一凹槽之间一端连通，且多个并排排列的第一凹槽连通成折弯的通道；底板设置有进水管及出水管，其中，进水管及出水管分别与通道的首尾两端连通；第一凹槽内设置有引流管，引流管的两端分别穿过第一凹槽的侧壁后外露在底板外。在上述实施例中，通过采用在底板上开设凹槽形成通道，并且通过在底板上设置进水管及出水管引入流水对引气管降温，从而有效地降低了引流管的温度，避免高温的烟气损坏引流管，提高了引流管的使用寿命，并提高了在烟气引流时的稳定性。

Description

一种烟气引流装置及烟气测量装置
技术领域
本发明涉及燃气轮机领域，尤其涉及到一种烟气引流装置及烟气测量装置。
背景技术
燃气轮机一般由压气机、燃烧室和透平组成，被压气机吸入的大气被压缩达到一定的压力后，进入燃烧室同燃料混合后进行燃烧加热，形成高温燃气，具有一定压力的高温燃气进入透平通过静、动叶片膨胀做功，由此带动发电机发电，做功后的排气经扩散段排出。
燃气轮机发电的主要过程是压缩和加热燃烧过程，因此燃气轮机的关键技术在于如何提高燃烧室燃烧温度等。目前，燃烧室出口温度高达1800K，在研制和调试过程中普通热电偶无法满足长时间测温需求，使用寿命大大降低；而且，普通引气管难以满足在高温条件下引气，进行压力及排放测量。
而常规引气管难以满足高温条件下引气要求；并且采用某些水冷设计引气结构循环水无流向性，易出现流动死区，造成局部换热不佳，导致部件超温损坏。
发明内容
本发明提供了一种烟气引流装置及烟气测量装置，用以提高烟气引流的稳定性。
本发明提供了一种烟气引流装置，该引流装置包括：底板以及盖合在所述底板上并与所述底板密封的盖板，其中，所述底板朝向所述盖板的一侧设置有多个并排排列的第一凹槽；多个所述并排排列的第一凹槽中，相邻的第一凹槽之间一端连通，且多个并排排列的第一凹槽连通成折弯的通道；所述底板背离所述第一凹槽的一面上的同一端设置有进水管及出水管，其中，所述进水管及所述出水管分别与所述通道的首尾两端连通；
每个第一凹槽内设置有引流管，所述引流管的两端分别穿过所述第一凹槽的侧壁后外露在所述底板外。
在上述实施例中，通过采用在底板上开设凹槽形成通道，并且通过在底板上设置进水管及出水管引入流水对引气管降温，从而有效地降低了引流管的温度，避免高温的烟气损坏引流管，提高了引流管的使用寿命，并提高了在烟气引流时的稳定性。
在一个具体的实施方案中，所述第一凹槽的个数为2n个，其中，n为正整数；在所述引流管的个数为偶数个时，每个第一凹槽内对应设置一个引流管；在所述引流管的个数为奇数个数时，其中的一个第一凹槽内设置有两个引流管。避免出现死区，保证了水流的流动性。
在一个具体的实施方案中，所述进水管与多个所述并排排列的第一凹槽中最外侧的一个第一凹槽连通，所述出水管与另外一个位于最外侧的第一凹槽连通。
在一个具体的实施方案中，相邻的第一凹槽之间具有隔壁，所述隔壁上开设有缝隙，相邻的第一凹槽之间通过所述缝隙连通。
在一个具体的实施方案中，所述盖板上设置有与每个隔壁配合的第二凹槽。提高了形成的通道的密封性。
在一个具体的实施方案中，所述第一凹槽为L形的折弯凹槽，且所述引流管的两端分别从所述底板的顶部以及侧壁伸出。
在一个具体的实施方案中，所述引流管为金属引流管，且所述金属引流管的直径介于3～5mm，壁厚介于0.5～1mm。提高了引流管的稳定性。
在一个具体的实施方案中，还包括套装在所述底板及盖板上的转接法兰。
在一个具体的实施方案中，所述底板及所述盖板的边沿具有圆倒角。减小气流的摩擦分离损失。
本发明还提供了一种烟气测量装置，该装置包括上述任一项所述的烟气引流装置，以及稳压腔，且所述烟气引流装置的引流管与所述稳压腔连通，且每个引流管上设置有开关阀；所述稳压腔连接有出气管，所述出气管通过两个分支管分别连接有压力变送器及烟气分析仪，且所述出气管、分支管上分别设置有开关阀。
在上述实施例中，通过采用在底板上开设凹槽形成通道，并且通过在底板上设置进水管及出水管引入流水对引气管降温，从而有效地降低了引流管的温度，避免高温的烟气损坏引流管，提高了引流管的使用寿命，并提高了在烟气引流时的稳定性。
附图说明
图1为本发明实施例提供的烟气引流装置结构示意图；
图2为图1中A-A处局部放大示意图；
图3为图1中B-B处局部放大示意图；
图4为本发明实施例提供的烟气引流装置部分结构示意图；
图5为图4中C-C处局部放大示意图；
图6为图4中D-D处局部放大示意图；
图7为本发明实施例提供的烟气引流装置盖板结构示意图；
图8为图7中E-E处局部放大示意图；
图9为本发明实施例提供的烟气测量装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，图1示出了本申请公开的烟气引流装置的结构示意图，由图1可以看出，本发明实施例提供的烟气引流装置包括：底板2以及盖合在底板2上并与底板2密封的盖板1，一并参考图4，由图4可以看出，底板2朝向盖板1的一侧设置有多个并排排列的第一凹槽11；每个第一凹槽11内设置有引流管，引流管的两端分别穿过第一凹槽11的侧壁后外露在底板2外。
第一凹槽11在具体设置时，沿底板2的长度方向设置，一并参考图4、图5及图6，在具体设置时，多个并排排列的第一凹槽11中，相邻的第一凹槽11之间一端连通，且多个并排排列的第一凹槽11连通成折弯的通道；即在具体设置时，相邻的第一凹槽11首尾端附近依次连通，从而形成一个折弯的通道，在盖板1盖合在底板2上时，盖板1覆盖该通道，从而形成容纳冷却水的一个管道。具体的，在引入冷却水时，底板2背离第一凹槽11的一面上的同一端设置有进水管4及出水管5，其中，进水管4及出水管5分别与通道的首尾两端连通，从而形成一个完整的流通冷凝水的管道。
由上述描述可以看出，通过采用在底板2上开设凹槽形成通道，并且通过在底板2上设置进水管4及出水管5引入流水对引气管降温，从而有效地降低了引流管的温度，避免高温的烟气损坏引流管，提高了引流管的使用寿命，并提高了在烟气引流时的稳定性。
为了方便理解本实施例提供的烟气引流装置，下面结合具体的附图以及实施例对其进行详细的描述。
请参考图4，图4示出了本申请实施例提供的底板2的结构示意图，该底板2上设置了多个第一凹槽11，且相邻的第一凹槽11之间通过隔壁间隔开来，具体的，在底板2上开设第一凹槽11，两个第一凹槽11之间的凸起部分作为隔开两个第一凹槽11的隔壁，在具体设置时，相邻的第一凹槽11首尾相连，具体的，在两个相邻的隔壁上开设有缝隙，相邻的第一凹槽11之间通过缝隙连通，具体的，如图5及图6所示，在每个隔壁的端部开设一条缝隙，从而将相邻的两个第一凹槽11连通。在具体设置缝隙时，由图5及图6可以看出，位于隔壁的同一端，相邻的隔壁之间间隔设置缝隙，从而使得多个第一凹槽11连通形成一个折弯的通道。
在具体设置第一凹槽11时，第一凹槽11的个数为2n个，其中，n为正整数，即在具体设置第一凹槽11时，第一凹槽11的个数为偶数个，如图4所示，第一凹槽11的个数为四个，当然该第一凹槽11的个数还可以采用六个、八个、十个等不同的个数，在具体设置时可以根据实际的需要而定，由上述描述可以看出，引流管对应设置在第一凹槽11内，具体的，在引流管的个数为偶数个时，每个第一凹槽11内对应设置一个引流管；在引流管的个数为奇数个数时，其中的一个第一凹槽11内设置有两个引流管，即在引流管的个数为2n+1个时，其中的一个第一凹槽11内设置有两个引流管，如图5及6所示，位于最左侧的第一凹槽11内设置了两个引流管，从而使得进水管4及出水管5均可以位于底板2的一端，并且进水管4与多个并排排列的第一凹槽11中最外侧的一个第一凹槽11连通，出水管5与另外一个位于最外侧的第一凹槽11连通，在冷却水流入到第一凹槽11内时，冷却水沿着第一凹槽11形成的通道流动，并且通过水压将冷却水从出水管5挤出，多次流动变向，有利于加强换热效果，延长了引流装置的使用寿命。从而保证了冷却水流经整个通道，避免出现死区，保证了水流的流动性。进而提高了降温的效果。
此外，在进水管4余出水管5设置时，均布置在侧面，相比与引气管同向布置，水平尺寸可以有所降低，有利于减弱结构对气流的堵塞效应。
在第一凹槽11具体设置时，如图1及图4所示，第一凹槽11为L形的折弯凹槽，且引流管的两端分别从底板2的顶部以及侧壁伸出。并且，引流管为金属引流管，且所述金属引流管的直径介于3～5mm，壁厚介于0.5～1mm。如图2所示，盖板1与底板2通过四周焊接连接，盖板1与底板2夹有金属引气管6-10，直径为4mm,产生的缝隙通过焊丝以氩弧焊形式进行密封填充并焊后磨光，焊接部位为烟气引流装置的顶部或底部。
如图7、图8及图9所示，在具体形成通道时，通过盖板1覆盖第一凹槽11形成，为了提高盖板1与第一凹槽11的配合，盖板1上设置有与每个隔壁配合的第二凹槽12，在盖板1盖合到底板2上时，隔壁插入到第二凹槽12，从而使得第二凹槽12之间的凸起插入到第一凹槽11内，从而提高了形成的通道的密封性。
此外，还包括套装在底板2及盖板1上的转接法兰3。便于将引流装置固定在设备上。
在一个具体的实施方案中，底板2及盖板1的边沿具有圆倒角。减小气流的摩擦分离损失。
如图9所示，本发明还提供了一种烟气测量装置，该装置包括上述任一项的烟气引流装置，以及稳压腔13，且烟气引流装置的引流管与稳压腔13连通，且每个引流管上设置有开关阀14；稳压腔13连接有出气管，出气管通过两个分支管分别连接有压力变送器15及烟气分析仪16，且出气管、分支管上分别设置有开关阀14。
引气管6-10，且每根引气管布置一个开关阀14，烟气汇聚集稳压腔13，混合均匀后，烟气经三通，形成两个支路，一路流向总压测试支路，一路流向烟气排放测试通道，且支路上均布置电动开关阀14，可远程控制烟气取样以及总压测试。此外，利用烟气取样方式测量温度，可将引气管后的开关阀14改成电动开关阀14，先关闭总压测试支路前开关阀14，打开取样支路开关阀14，稳压腔13前引气管6后阀门打开，其余引气管7-10后阀门关闭，由于烟气分析仪16有延迟性，采样需稳定90s左右后,记录数据；然后，关闭引气管6，打开引气管7，稳定90s左右后，记录数据；依此类推，记录5组数据后，经过烟气成分反算温度方式计算出5点的温度，这种方式可消除直接受感部件带来的误差，同时还可保证更高的测试范围。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种烟气引流装置，其特征在于，包括：底板以及盖合在所述底板上并与所述底板密封的盖板，其中，所述底板朝向所述盖板的一侧设置有多个并排排列的第一凹槽；多个所述并排排列的第一凹槽中，相邻的第一凹槽之间一端连通，且多个并排排列的第一凹槽连通成折弯的通道；所述底板背离所述第一凹槽的一面上的同一端设置有进水管及出水管，其中，所述进水管及所述出水管分别与所述通道的首尾两端连通；
每个第一凹槽内设置有引流管，所述引流管的两端分别穿过所述第一凹槽的侧壁后外露在所述底板外。
2.如权利要求1所述的烟气引流装置，其特征在于，所述第一凹槽的个数为2n个，其中，n为正整数；在所述引流管的个数为偶数个时，每个第一凹槽内对应设置一个引流管；在所述引流管的个数为奇数个数时，其中的一个第一凹槽内设置有两个引流管。
3.如权利要求2所述的烟气引流装置，其特征在于，所述进水管与多个所述并排排列的第一凹槽中最外侧的一个第一凹槽连通，所述出水管与另外一个位于最外侧的第一凹槽连通。
4.如权利要求1所述的烟气引流装置，其特征在于，相邻的第一凹槽之间具有隔壁，所述隔壁上开设有缝隙，相邻的第一凹槽之间通过所述缝隙连通。
5.如权利要求4所述的烟气引流装置，其特征在于，所述盖板上设置有与每个隔壁配合的第二凹槽。
6.如权利要求1所述的烟气引流装置，其特征在于，所述第一凹槽为L形的折弯凹槽，且所述引流管的两端分别从所述底板的顶部以及侧壁伸出。
7.如权利要求1所述的烟气引流装置，其特征在于，所述引流管为金属引流管，且所述金属引流管的直径介于3～5mm，壁厚介于0.5～1mm。
8.如权利要求1所述的烟气引流装置，其特征在于，还包括套装在所述底板及盖板上的转接法兰。
9.如权利要求1所述的烟气引流装置，其特征在于，所述底板及所述盖板的边沿具有圆倒角。
10.一种烟气测量装置，其特征在于，包括如权利要求1～9任一项所述的烟气引流装置，以及稳压腔，且所述烟气引流装置的引流管与所述稳压腔连通，且每个引流管上设置有开关阀；所述稳压腔连接有出气管，所述出气管通过两个分支管分别连接有压力变送器及烟气分析仪，且所述出气管、分支管上分别设置有开关阀。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113465932A (zh) * 2021-06-27 2021-10-01 中国航发沈阳发动机研究所 一种用于加力燃烧室出口总压测量与燃气取样的受感部

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